Развитие крупных городов неизбежно ведет к необходимости строительства высотных многофункциональных офисно-торговых комплексов. Такие высотные здания предъявляют особые требования к системам водяного отопления.
Многолетний опыт проектирования и эксплуатации многофункциональных зданий позволяет сформулировать следующий вывод: основой надежности и эффективности в целом работы системы отопления является соблюдение следующих технических требований:
- Постоянство давления теплоносителя во всех режимах эксплуатации.
- Постоянство химического состава теплоносителя.
- Отсутствие газов в свободном и растворенном виде.
Невыполнение хотя бы одного из этих требований приводит к повышенному износу теплотехнического оборудования (радиаторов, вентилей, термостатов, и т.д.) Кроме того, увеличивается расход тепловой энергии, и соответственно, возрастают материальные затраты.
Обеспечить выполнение этих требований позволяют установки поддержания давления, автоматической подпитки и удаления газов фирмы Anton Eder GmbH.
Рис. 1. Схема установки поддержания давления производства Eder
Оборудование «Эдер» (EDER) состоит из отдельных модулей, обеспечивающих поддержание давления, подпитку и дегазацию теплоносителя. Модуль А поддержания давления теплоносителя состоит из расширительного бака 1, в котором находится эластичная камера 2, препятствующая контакту теплоносителя с воздухом и непосредственно со стенками бака, что выгодно отличает расширительные установки «Эдер» от расширителей мембранного типа, в которых стенки бака подвержены коррозии из-за контакта с водой. При увеличении давления в системе, вызванным расширением воды при нагреве, открывается клапан 3, и избыток воды из системы поступает в расширительный бак. При охлаждении и соответственно уменьшении объема воды в системе срабатывает датчик давления 4, включающий насос 5, перекачивающий теплоноситель из бака в систему до тех пор, пока давление в системе не становится равным заданному.
Модуль подпитки В позволяет компенсировать потери теплоносителя в системе, возникающие в результате различного вида утечек. При уменьшении уровня воды в баке 1 и достижении заданного минимального значения открывается клапан 6 и в расширительный бак поступает вода из системы холодного водоснабжения. При достижении заданного пользователем уровня клапан отключается и подпитка прекращается.
При эксплуатации систем отопления в высотных зданиях наиболее остро стоит вопрос дегазации теплоносителя. Существующие воздухоотводчики позволяют избавиться от «завоздушенности» системы, но не решают проблему очистки воды от растворенных в ней газов, в первую очередь атомарного кислорода и водорода, вызывающих не только коррозию, но и при высоких скоростях и давлениях теплоносителя кавитацию, разрушающую устройства системы: насосы, вентили и фитинги. При использовании современных алюминиевых радиаторов за счет химической реакции в воде образуется водород, накапливание которого способно привести к разрыву корпуса радиатора, со всеми вытекающими из этого «последствиями».
В модуле дегазации С фирмы «Эдер» используется физический способ непрерывного удаления растворенных газов за счет резкого снижения давления. При кратковременном открытии клапана 9 в заданном объеме (прибл. 200 л) 8 в течение долей секунды давление воды, превышающее 5 бар, падает до атмосферного. При этом происходит резкое выделение растворенных в воде газов (эффект открывания бутылки шампанского). Смесь воды и пузырьков газа подается в расширительный бак 1. Подпитка бака дегазации 8 осуществляется из расширительного бака 1 уже очищенной от газа водой. Постепенно весь объем теплоносителя в системе будет полностью очищен от примесей и газов. Чем выше статическая высота системы отопления, тем выше требования к дегазации и постоянству давления теплоносителя. Все эти модули управляются микропроцессорным блоком D, имеющим функции диагностики и возможность включения в состав автоматизированных систем диспетчеризации.
Применение установок «Эдер» не ограничивается высотными зданиями. Целесообразно их использование в сооружениях с разветвленной системой отопления. Компактные установки ЕАС, в которых расширительный бак объемом до 500 л сочленен со шкафом управления, успешно могут использоваться в качестве дополнения к автономным системам отопления в индивидуальном строительстве.
Установки фирмы, успешно работающие во всех высотных зданиях Германии, - это выбор в пользу современной инженерной системы отопления.
Автоматическая установка поддержания давления Flamcomat (управление с помощью насосов)
Область применения
АУПД Flamcomat используется для поддержания постоянного давления, компенсации температурных расширений, деаэрации и компенсации потерь теплоносителя в закрытых системах отопления или охлаждения.
*Если температура системы в месте подключения установки превышает 70 °С, необходимо использовать промежуточную емкость Flexcon VSV, которая обеспечивает охлаждение рабочей жидкости перед установкой (см. гл. «Промежуточная емкость VSV»).
Назначение установки Flamcomat
Поддержание давления
АУПД Flamcomat поддерживает требуемое давление в
системе в узком диапазоне (± 0,1 бар) во всех режимах эксплуатации, а также компенсирует тепловые расширения
теплоносителя в системах отопления или охлаждения.
В стандартном исполнении установка АУПД Flamcomat
состоит из следующих частей:
. мембранный расширительный бак;
. блок управления;
. подсоединение к баку.
Вода и воздушная среда в баке разделены заменяемой мембраной из высококачественной бутиловой резины, которая характеризуется очень низкой газовой проницаемостью.
Принцип действия
При нагреве теплоноситель в системе расширяется, что приводит к росту давления. Датчик давления фиксирует это повышение и посылает калиброванный сигнал на
блок управления. Блок управления, который с помощью датчика веса (наполнения, рис. 1) постоянно фиксирует значения уровня жидкости в баке, открывает соленоидный клапан на линии перепуска, через который излишки теплоносителя перетекают из системы в мембранный расширительный бак (давление в котором равно атмосферному).
По достижению заданного значения давления в системе соленоидный клапан закрывается и перекрывает поток жидкости из системы в расширительный бак.
При охлаждении теплоносителя в системе его объем уменьшается и давление падает. Если давление падает ниже установленного уровня, то блок управления включает
насос. Насос работает до тех пор, пока давление в системе не поднимется до установленного уровня.
Постоянный контроль уровня воды в баке защищает насос от «сухого» хода, а также предохраняет бак от переполнения.
Если давление в системе выходит за рамки максимального или минимального, то, соответственно, срабатывает один из насосов или один из соленоидных клапанов.
В случае если не хватает производительности 1 насоса в напорной линии, то будет задействован 2-ой насос (блок управления D10, D20, D60 (D30), D80, D100, D130). АУПД Flamcomat с двумя насосами имеет систему безопасности: если один из насосов или соленоидов выходит из строя, автоматически включается второй.
Чтобы выровнять время наработки насосов и соленоидов во время работы установки и увеличить время службы установки в целом, в двунасосных установках используется
система переключения«рабочий-резервный» между насосами и соленоидными клапанами (ежедневно).
Сигналы об ошибках, касающиеся значения давления, уровня заполнения бака, работы насоса и соленоидного клапана отображаются на панели управления SDS-модуля.
Деаэрация
Деаэрация в АУПД Flamcomat основывается на принципе понижения давления (дросселирования, рис. 2). Когда теплоноситель под давлением входит в расширительный бак установки (безнапорный или атмосферный), способность газов растворяться в воде уменьшается. Воздух выделяется из воды и выводится через воздухоотводчик, установленный в верхней части бака (рис. 3). Чтобы удалить из воды как можно больше воздуха, на входе теплоносителя в расширительный бак установлен специальный отсек с
кольцами PALL: это повышает деаэрационную способность в 2-3 раза по сравнению с обычными установками.
Для того чтобы удалить из системы как можно больше избыточных газов, повышенное число циклов так же, как и повышенное время циклов (оба значения зависят от размеров бака), заранее введены в программу установки на заводе. После 24-40 часов этот режим турбо-деаэрации переходит в режим обычной деаэрации.
При необходимости можно запустить, либо остановить режим турбо-деаэрации вручную (при наличии SDS-модуля 32).
Подпитка
Автоматическая подпитка компенсирует потери объема теплоносителя, происходящие из-за утечек и деаэрации.
Система контроля уровня автоматически активирует функцию подпитки, когда требуется, и теплоноситель в соответствии с программой поступает в бак (рис. 4).
Когда достигается минимальный уровень теплоносителя в баке (обычно = 6 %), соленоид на линии подпитки открывается.
Объем теплоносителя в баке будет увеличен до необходимого уровня (обычно = 12 %). Это предотвратит «сухую» работу насоса.
При использовании стандартного расходомера количество воды может быть ограничено временем подпитки в программе. Когда это время превышено, необходимо предпринять действия к устранению проблемы. После этого, если время подпитки не изменялось, такой же объем воды может быть добавлен в систему.
В установках, где используются импульсные расходомеры (опция), подпитка отключится при достижении запрограм
мированного объема воды. Если линия подпитки
АУПД Flamcomat будет подключаться непосредственно к системе питьевого водоснабжения, то необходимо установить фильтр и защиту от обратного потока (гидравлический отсекатель - опция).
Основные элементы АУПД Flamcomat
|
АУПД Flamcomat М0 GB 300
Установки повышения давления представляют собой насосные станции, в состав которых входят от 2-х до 4-х многоступенчатых вертикальных насосов Boosta.
Насосы Boosta установлены на общей раме и соединены между собой всасывающими и напорными трубопроводами. Подсоединение насосов к коллекторам выполняется с использованием запорной арматуры и обратных клапанов.
Шкаф управления закреплён на стойке, установленной на раме.
Установки повышения давления имеют различные способы регулирования:
- АУПД … Boosta … ЧР с несколькими преобразователями частоты.
Установки повышения давления с 2÷4 насосами Boosta, к каждому насосу подключен отдельный преобразователь частоты. Все насосы работают с регулируемой частотой вращения, на одинаковых оборотах. - АУПД … Boosta ... КЧР с каскадно-частотным управлением.
Установки повышения давления с 2÷4 насосами Boosta, только один насос оснащён преобразователем частоты. Остальные насосы включаются в зависимости от требований системы и работают на постоянных оборотах.
Поддержание постоянного давления обеспечивается регулированием частоты вращения насоса, к которому подключен преобразователь частоты.
АУПД Flamcomat используется для поддержания постоянного давления, компенсации температурных расширений, деаэрации и компенсации потерь теплоносителя в закрытых системах отопления или охлаждения.
Назначение установки Flamcomat
Поддержание давления
АУПД Flamcomat поддерживает требуемое давление в системе в узком диапазоне (± 0,1 бар) во всех режимах эксплуатации, а также компенсирует тепловые расширения теплоносителя в системах отопления или охлаждения. В стандартном исполнении установка АУПД Flamcomat состоит из следующих частей:
- мембранный расширительный бак;
- блок управления;
- подсоединение к баку.
Вода и воздушная среда в баке разделены заменяемой мембраной из высококачественной бутиловой резины, которая характеризуется очень низкой газовой проницаемостью.
Деаэрация
Деаэрация в АУПД Flamcomat основывается на принципе понижения давления (дросселирования). Когда теплоноситель под давлением входит в расширительный бак установки (безнапорный или атмосферный), способность газов растворяться в воде уменьшается. Воздух выделяется из воды и выводится через воздухоотводчик, установленный в верхней части бака. Чтобы удалить из воды как можно больше воздуха, на входе теплоносителя в расширительный бак установлен специальный отсек с кольцами PALL: это повышает деаэрационную способность в 2-3 раза по сравнению с обычными установками.
Подпитка
Автоматическая подпитка компенсирует потери объема теплоносителя, происходящие из-за утечек и деаэрации. Система контроля уровня автоматически активирует функцию подпитки, когда требуется, и теплоноситель в соответствии с программой поступает в бак.
1 Июня 2007
Компания АДЛ вот уже более 5 лет является эксклюзивным дистрибьютором продукции известного европейского производителя - концерна Flamco (Нидерланды). В предыдущих выпусках журнала «АВОК» («АВОК», №2, 2005 г.) мы уже рассказывали о преимуществах, подборе и эксплуатации расширительных баков, предохранительных клапанов, сепараторов и воздухоотводчиков, выпускаемых Flamco. Данное оборудование установлено и успешно эксплуатируется на десятках тысяч объектов по всей России, среди которых стоит особо отметить следующие: Третьяковская галерея, Комплекс зданий Старая площадь, Большой театр, Счетная палата, здание МИД, МАМТ (театр им. К. С. Станиславского), жилищные комплексы компании “ДОН-Строй”. В настоящей статье мы остановимся подробнее на автоматических установках поддержания давления Flamcomat.
Не секрет, что для больших циркуляционных систем недостатком мембранных расширительных баков становятся их габариты. Дело в том, что в среднем бак заполняется теплоносителем всего на 30–60 %, причем меньшие значения приходятся как раз на баки больших объемов. Практически же это означает следующее: на объектах, где расчетные объемы баков составляют несколько тысяч литров, возникает серьезная проблема с их размещением в эксплутационном помещении, поэтому для подобных объектов чаще всего используют автоматические установки поддержания давления Flamcomat. А если еще стоит вопрос об эффективном удалении газов из системы, то в таких случаях без установок уже не обойтись.
Установка поддержания давления, в основном, представляет собой комбинацию безнапорного расширительного бака и блока регулирования давления на основе насосов. При увеличении температуры системы открывается соленоидный клапан, который перепускает излишки теплоносителя из системы в бак, а при понижении температуры теплоноситель из бака насосами закачивается обратно в систему. Таким образом, установки могут поддерживать давление в системе в достаточно узких, заранее заданных пределах. Кроме того, безнапорный бак может практически полностью заполняться теплоносителем, что делает установки поддержания давления в несколько раз компактнее обычных расширительных баков.
Установки могут комплектоваться основным расширительным баком объемом от 150 до 10 000 л, при этом, поддерживая рабочее давление в системе до 145 м. Стоит отметить, что при необходимости, когда существуют ограничения по габаритам, установку можно дополнить вторым баком, разбив общий расчетный объем пополам. Максимальная рабочая температура, действующая на мембрану, составляет не более 70оС.
В установке Flamcomat объединены 3 основных функции: поддержание давления в узком диапазоне (гистерезис регулирования +/- 0,1 бар), деаэрация теплоносителя, подпитка.
Установки поддержания давления Flamcomat успешно «борются» с хорошо знакомой любому специалисту проблемой завоздушивания теплоносителя. В основе установок поддержания давления Flamcomat лежит принцип микропузырьковой деаэрации (дросселирование): когда теплоноситель под большим давлением системы входит в расширительный бак установки (без давления), способность газов растворяться в воде уменьшается, а избытки воздух удаляются. Для того чтобы удалить из теплоносителя, а соответственно из системы, как можно больше воздуха, повышенное число циклов так же, как и повышенное время циклов, заранее введены в программу установки еще на заводе-изготовителе. После 2440 часов этот режим турбо-деаэрации переходит в режим обычной деаэрации. На входе в расширительный бак установлен специальный отсек с PALL- кольцами (международный патент № 0391484), которые очень эффективно выводят воздух из теплоносителя. Благодаря этому деаэрационная способность установки поддержания давления Flamcomat повышается в 2-3 раза по сравнению с обычными установками, особенно это важно в момент первого пуска системы. Не стоит забывать и об экономической стороне вопроса, эффективная деаэрационная способность установки позволяет отказаться от использования дорогостоящих деаэрационных воздухоотделителей или трудоемкой деаэрации вручную.
В стандартную комплектацию установки Flamcomat входит автоматическая подпитка, которая компенсирует потери, происходящие из-за утечек и деаэрации. Система контроля уровня автоматически активирует функцию подпитки, когда требуется, и объем теплоносителя в соответствии с программой поступает в бак. Когда достигается минимальный уровень в баке (обычно 6%), соленоидный клапан на линии подпитки открывается и бак заполняется до необходимого уровня (обычно 12%), что позволяет предотвратить работу насоса «всухую». В состав установки поддержания давления входит также расходомер, установленный на линии подпитки для определения количества утечек в системе.
В недавнем прошлом был актуален следующий вопрос: какие установки поддержания давления можно использовать для высотных зданий до 240 м?! Компания Flamco выпустила модельный ряд установок Flexcon MPR-S (Russia Special/ Специально для России), в которых были учтены пожелания российских градостроителей, в частности известной компании ООО «ДОН-Строй». В настоящее время вышеназванные установки поддержания давления успешно эксплуатируются в высотных зданиях, например, самое высокое здание в России и в Европе - ТРИУМФ-ПАЛАС, Чапаевский пер. вл. 3, высота здания = 264 м, м. Сокол.
Установки MPR-S комплектуются расширительным баком объемом от 200 до 5 000 л, при этом, поддерживая напор до 240 м.
В состав всех моделей установок могут быть включены как 1, так и 2 насоса. В установках с 2-мя насосами в программе установки можно по желанию выбрать режим их работы: основной/резервный, поочередная работа насосов, параллельная работа насосов.
В заключении стоит отметить, что компания Flamco сегодня – ведущий производитель подобного оборудования, отвечающего всем самым современным требованиям инженерных систем, а именно: безупречное качество, эффективность, удобство работы и простота технического обслуживания.
Более подробную информацию об автоматических установках и другом оборудовании Flamco Вы можете получить у инженеров отдела трубопроводной арматуры общепромышленного применения Компании АДЛ. Также обращаем Ваше внимание на специализированный каталог “Автоматические установки поддержания давления”, в котором Вы найдете всю необходимую техническую информацию по этому продукту.
(PDF, 301.32 Кб) PDF
